Wat is SPDF-configuratie?

s, p, d, f enzovoort zijn de namen die worden gegeven aan de orbitalen die de elektronen in atomen vasthouden. Deze orbitalen hebben verschillende vormen ( bijv. verdelingen van elektronendichtheid in de ruimte) en energieën ( bijv. . 1s is lagere energie dan 2s wat lagere energie is dan 3s; 2s is lagere energie dan 2p).

( afbeeldingsbron )

Dus bijvoorbeeld

• een waterstofatoom met één elektron zou worden aangeduid als $ \ ce {1s ^ 1} $ – het heeft één elektron in zijn 1s orbitaal
• een lithiumatoom met 3 elektronen zou $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• fluor heeft 9 elektronen, wat $ \ ce {1s ^ zou zijn 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Opnieuw, zoals we van links naar rechts lezen, neemt de energie van de orbitaal toe en het superscript toont het aantal elektronen in de orbitaal. U kunt hier meer lezen.

Door SPDF-configuratie, hij bedoelde orbitale configuratie. Nu is de basis van dit concept van een zeer fundamentele kwantumchemie-formulering, maar ik denk niet dat je dat nu hoeft te weten (het wordt meestal onderwezen in het 4e jaar van de RUG of het 1e jaar van een afgestudeerde studie in de ingenieursdiscipline, maar ik weet het niet zeker pure wetenschapsdiscipline). Wat ik er ook vanuit een ander perspectief over zou willen denken. Ben je bekend met kwantumgetallen? Er zijn vier verschillende kwantumgetallen:

1. Hoofdkwantumgetal (dit is als de stad waarin je leeft). Er zijn veel elektronen in een atoom. Als we nu onderscheid willen maken tussen die elektronen, dan moeten we ze een naam geven of er moet iets te onderscheiden zijn. Stel je voor dat je in een cirkelvormige toestand leeft en de steden worden genoemd als de straal die het heeft. Net als sector 1 is de stad een gemiddelde straal van 1 eenheid enz. Met het hoofdkwantumgetal bedoelen we eigenlijk dat de kans om dat elektron te vinden groot is binnen die bepaalde straal. Het wordt genoemd als n = 1,2,3 …

2. Azimutaal kwantumgetal: dit is net als het gebouw waarin u woont. Als u nu in een stad woont die erg klein is en maar één gebouw heeft, hoeft u niet elk gebouw van die stad anders te specificeren. Zoals voor n = 1, l = 0 (hier l = azimutaal kwantumnummer / gebouwnummer) maar als n = 3, dan l = 0 tot (n-1), betekent dit dat in sector 3 stad er 3 gebouwen zijn met de naam 0, 1 & 2.

3. Magnetisch kwantumnummer: dit is als het toepasselijke nummer op dat gebouw. m = 0 tot (+/-) l. Dus als u in gebouw nr. 3, kun je ofwel in apt -3, -2, -1,0,1,2 of 3 wonen.

4. Spin quantum number: elk appartement heeft twee kamers (room A en kamer B) (dit is eigenlijk een onbeperkte Hartree-Fock-zaak) maar als u samenwoont met een echtgenoot, dan kunt u een grote kamer hebben door de muur tussen die twee kamers te breken (alleen kamer A of beperkte Hartree-Fock-zaak)

Nu kan de naam van het gebouw worden geherformuleerd als spdf-orbitaal. Als u in gebouwnr. 0 dat betekent dat je in een orbitaal leeft. Evenzo
gebouw nr. 1 = p orbitaal
gebouw nr. 2 = d orbitaal
gebouw nr. 3 = f orbitaal
Dus, in uw gebouw nr. 0 (s orbitaal),
totaal aantal kamers = 1apt * 2kamers / appartement = 2 kamers of 2 elektronen
In gebouw nr. 1 (p orbitaal),
totaal aantal elektronen / kamer = 3apt * 2 kamers / appartement = 6 kamers of 6 elektronen

Als je nu meer wilt weten, kun je lezen:

• Hunds regel
• Paulis uitsluitingsprincipe
• Aufbau-principe

Maar ze zijn allemaal oppervlakkige theorie, ze kunnen zeggen wat er aan de hand is, maar ze kunnen niet zeggen waarom. Maar de kwantumchemische methode geeft je wiskundig inzicht in waarom er 2 kamers zijn. / apt of waarom gebouw 2 5 apt etc. heeft.

Allereerst moet ik uw gretigheid om nieuwe dingen (hoewel dit het moeilijker maakt om uit te leggen). Ik zal mijn best doen om het uit te leggen op een manier die je begrijpt.

Je hebt misschien geleerd over het vullen van eletron, zoals: 2 elektronen in K-schaal, 8 elektronen in L-schaal enzovoort. Dat werkt echter maar tot een bepaald niveau.

Het is een feit dat elke shell zelf is samengesteld uit subshells (experimenten met spectra hebben dit aangetoond). Het aantal subshells dat elke shell heeft, is afhankelijk van het nummer van de shell (zoals 1e shell, 2e shell; ook bekend als een hoofdkwantumnummer). Deze subshells worden s, p, d of f genoemd. Op de s-subshell passen 2 elektronen, op de p-subshell passen maximaal 6 elektronen, op de d-subshell passen maximaal 10 elektronen en op de f-subshell passen maximaal 14 elektronen. De eerste schaal heeft alleen een s-orbitaal, dus wordt deze 1s genoemd. Omdat het een of twee elektronen kan hebben, wordt het respectievelijk $ 1s ^ 1 $ en $ 1s ^ 2 $ genoemd. Het zijn ook de respectievelijke “SPDF” -configuraties van waterstof en helium. Op deze manier zou je de elektronische configuratie van zuurstof beschouwen als $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $.

Een ander belangrijk punt om op te merken is dat het vullen van elektronen in subschalen niet echt van laag naar laag gevuld wordt. te hoog. Er is een speciale regel genaamd aufbau-principe (Duits woord voor “opbouwen”). Hier is een schematische weergave van het aufbau-principe:

Dit is in feite de werkelijke manier om een elektronische configuraties. Scholen leren aan lagere klassen de “configuratie-per-schaal” -methode, simpelweg omdat het eenvoudiger is en ze meestal geen genieën zoals jij tegenkomen. Nu denk ik dat je de “SPDF” -configuratie veel beter kunt begrijpen.

Ja. Het is goed om te weten.
Waar de vondst van een elektron maximaal is, staat bekend als orbitaal. De eerste schaal bevat een orbitaal waarin twee elektronen kunnen worden gevuld. De tweede schaal bevat s & p orbitaal, de p orbitaal kan maximaal 6 elektronen hebben. De derde schaal bevat S, p & d orbitaal, d orbitaal kan maximaal 10 elektronen bevatten. s, p, d & f orbitaal, f kan maximaal 14 elektronen hebben.
De p-orbitaal heeft een haltervorm en bevat een subshell die bekend staat als p _x die op de x-as ligt, p _y die op de y-as ligt en p _z die op de z-as ligt. De d-orbitaal heeft een dubbele haltervorm. het bevat subshells die bekend staan als d _xy ligt tussen x- en y-as, d _yz ligt tussen y- en z-as, d _zx ligt tussen z- en x-as, d _{x ² -y ²} ligt op de x- en y-as & tenslotte d _{z ²} welke l ies op de z-as.
Hier zijn de afbeeldingen van de subshell

Reacties

• ” de p-orbitaal kan maximaal 6 elektronen hebben. ” Het doet me pijn om dit te zien. De p subshell is samengesteld uit drie p-orbitalen , die elk twee elektronen kunnen bevatten, waardoor de p-subshell maximaal 6 kan bevatten. Geen enkele orbitaal zelf bevat meer dan twee elektronen (althans niet de standaard waterstofatoomorbitalen, of een moleculaire orbitaal I ‘ ve tegengekomen.)

Ze verwijzen naar de secundaire kwantumgetallen (L):

De S heeft één baan die 2 elektronen bevat De P heeft drie banen, wat 2 × 3 = 6 elektronen D heeft vijf banen 2 × 5 = 10 elektronen F bevat zeven banen 2 × 7 = 14 elektronen